[发明专利]一种利用城市固体废弃物制备新型石墨烯的方法

权利要求书

1.一种利用城市固体废弃物制备新型石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

样品准备，将城市固体废物进行粉碎处理，收集得到粒径小于150微米的城市固体废弃物样品；

样品热解，对城市固体废物样品进行热解，得到城市固体废物焦炭；

氧化石墨制备，以城市固体废物焦炭为原料，采用改进Hummers法制得氧化石墨；

石墨烯制备，采用溶剂热法还原氧化石墨，过滤出固体，洗涤、干燥、研磨得到石墨烯。

2.如权利要求1所述的利用城市固体废弃物制备新型石墨烯的方法，其特征在于，所述城市固体废物分为塑料橡胶类、木质纤维素类、织物类和厨余类。

3.如权利要求2所述的利用城市固体废弃物制备新型石墨烯的方法，其特征在于，所述城市固体废物在单模微波反应器中进行热解。

4.如权利要求3所述的利用城市固体废弃物制备新型石墨烯的方法，其特征在于，样品热解在氮气、二氧化碳、蒸汽、氩气或氦气条件下进行。

5.如权利要求1所述的利用城市固体废弃物制备新型石墨烯的方法，其特征在于，氧化石墨制备的具体步骤包括：

将2-3g过硫酸钾、2-3g五氧化二磷溶于15-30ml浓硫酸中，升温至80℃，加入2-3g城市固体废物焦炭，保温5h后过滤、洗涤、干燥制得预氧化石墨；

将2-3g预氧化石墨加入到45-50ml浓硫酸中，冰浴搅拌30min后缓慢加入6-8g高锰酸钾，保持溶液温度低于20℃，搅拌30min；

溶液升温至35℃，搅拌30min；

将溶液置于冰浴中，在剧烈搅拌下缓慢加入92-100ml蒸馏水；

溶液升温至98℃，保持15min，加水稀释至280ml，再加入10ml30％双氧水；

用5％盐酸和蒸馏水过滤、洗涤、干燥，制得氧化石墨。

6.如权利要求5所述的利用城市固体废弃物制备新型石墨烯的方法，其特征在于，石墨烯制备的具体步骤包括：

将40-50g氧化石墨在40-50ml乙二醇中超声分散2h，形成氧化石墨分散液；

加入氨水搅拌，将氧化石墨分散液转移至反应器内，在180℃反应5min；

反应后溶液冷却至室温，过滤出固体，洗涤至中性，干燥、研磨得到石墨烯。

7.如权利要求6所述的利用城市固体废弃物制备新型石墨烯的方法，其特征在于，石墨烯制备使用的反应器为单模微波反应器。